Общая информация
В Пущинском научном центре Российской Академии Наук В результате многолетних исследований был отобран штамм Pseudomonas aureofaciens BS1393, обладающий наиболее высокой биологической активностью, на основе которого был разработан и в 2001 году зарегистрирован биопрепарат Псевдобактерин®-2.
Благодаря своим технологическим показателям, широте спектра подавления патогенов, высокой биологической активности, экологической безопасности и экономической эффективности, он заслужил у сельхозпроизводителей репутацию надежного фунгицида, протравителя семян и активного ростостимулятора растений.
Штамм Pseudomonas aureofaciens BS1393 подавляет рост и развитие широкого круга фитопатогенных грибов и бактерий, в том числе и такие вредные объекты как: Fusarium spp., Gaeumannomyces graminis Sacc, Rhizoctonia cerealis; Cercosporella herpotrichoides Fron., Fusarium graminearum Schw., Helmithosporium sativum Pam; Rhizoctonia aderholdii, Pythium debaryanum, Pseudoperonospora cubensis Rostow, Scoleotrichum melophtorum, Cladosporium fulvum Cook, Uncinula necator Burril.
Штамм не токсичен, не патогенен, в отличие от известных штаммов аналогов, обладает как защитными свойствами, так и стимулирующим действием на рост растений за счет синтеза индолил-3-уксусной кислоты. Он также продуцирует сидерофоры, оомицин А и феназиновые антибиотики, основными компонентами которых являются: феназин-1-карбоновая кислота; 2-оксифеназин-1-карбоновая кислота; 2-оксифеназин. Штамм способен также к продукции цианистого водорода и протеолитических и хитинолитических ферментов, усиливающих биологический контроль некоторых фитопатогенных грибов. В настоящее время исследуются также способности штамма к синтезу метаболитов пептидной природы (типа триглицеридпептидов), участвующих в супрессии роста фитопатогенов. В результате многолетних исследований был получен значительный экспериментальный материал не только в лабораторных, но и в полевых условиях на различных сельскохозяйственных растениях.
Влияние PGPR (от Plant Growth-Promoting Rhizobacteria — ризобактерии, способствующие росту растений) PSEUDOMONAS на растения
Все изученные к настоящему времени механизмы положительного влияния псевдомонад на растения можно условно разделить на два типа:
- прямая или непосредственная стимуляция роста растений за счет синтеза различных метаболитов, полезных для растений;
- опосредованная стимуляция роста растений за счет вытеснения и подавления развития почвенных фитопатогенов или микроорганизмов, угнетающих рост растений.
К первому типу прежде всего можно отнести способность PGPR Pseudomonas синтезировать регуляторы роста растений и улучшать фосфорное питание растений. Кроме того, некоторые штаммы псевдомонад способны к индукции у растений устойчивости к фитопатогенам.
Прямая стимуляция роста растений
1. Синтез регуляторов роста растений
У ризосферных псевдомонад наиболее хорошо изучена способность к синтезу индолил-3-уксусной кислоты (ИУК), которая, как известно, стимулирует развитие корневой системы растений. Помимо ИУК бактерии рода Pseudomonas могут продуцировать и другие регуляторы роста растений, как, например, гибберелинподобные вещества
2. Улучшение фосфорного питания растений
Фосфор присутствует в почве в виде органических (отложения растительного, животного и микробного происхождения) и неорганических или минеральных соединений. Из этого общего пула фосфорных соединений только около 5% доступны растениям. Бактерии рода Pseudomonas способны к эффективному растворению фосфорных соединений, что можно использовать для улучшения фосфорного питания растений.
3. Индукция резистентности к фитопатогенам
Обработка корней определенными штаммами PGPR повышает устойчивость растений к фитопатогенным грибам. При этом отмечаются усиление лигнификации корневой ткани и повышение содержания фитоалексинов в стеблях растений.
Опосредованная стимуляция роста растений
Бактерии рода Pseudomonas — одна из наиболее изученных групп бактерий-антагонистов почвенных фитопатогенов. К настоящему времени выделено множество штаммов ризосферных псевдомонад, подавляющих или замедляющих рост и развитие фитопатогенных грибов и бактерий. Механизмы антагонистических взаимодействий псевдомонад и фитопатогенов весьма различны. Рассмотрим два из них, наиболее хорошо изученных и важных с точки зрения практического использования ризобактерий Pseudomonas
1. Продукция сидерофоров
Хорошо известна способность псевдомонад продуцировать желто-зеленые флуоресцирующие водорастворимые пигменты, называемые сидерофорами, которые выполняют функцию связывания и транспорта железа в клетки бактерий. Сидерофоры флуоресцирующих псевдомонад имеют различную химическую структуру и обладают, как правило, высоким сродством к трехвалентному железу, образуя с ним стабильные комплексы, недоступные для использования фитопатогенами. Таким образом, связывание железа сидерофорами псевдомонад приводит к ограничению роста фитопатогенов и улучшению роста растений.
2. Синтез антибиотиков
PGPR Pseudomonas способны продуцировать широкий спектр вторичных метаболитов, в том числе антибиотиков. Наиболее хорошо изученными антибиотиками, играющими важную роль в супрессии болезней растений, являются антибиотики группы феназинов, флороглюцинов, пиолютеорин, пирролнитрин и оомицин А.